一维双方势垒单势阱模型的共振隧穿条件研究

对于双势垒或多势垒系统,当入射粒子能量符合共振能级时将产生共振隧穿,使穿透率为一极大值,这样一个重要的性质在很多量子或半经典器件中都有广阔的应用前景.本文主要研究一维双方势垒模型及具有高度对称性的ABABA型双方势垒系统.从薛定谔方程出发,通过推导获得了一般的一维双方势垒系统的透射率计算方法,为数值计算提供了参考公式,并证明了透射率解析解的存在.对于具有高度对称性的ABABA型双方势垒系统模型,本文推导了透射率的解析表达式,并且给出了共振遂穿条件的解析解,探讨了共振隧穿所需条件及影响因素.

AlAs／GaAs双势垒量子共振隧穿二极管

以ＭｏｃｖＤ材料试制了ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ双势垒量子共振隧穿二极管，其室温伏安特性为非线性。讨论了材料质量、器件结构、制作工艺等对器件性能的影响。首次报道了有ＡＶ＿（０．１４）Ｇａ＿（０．８６）Ａｓ垫的双势垒结构器件性能，有垫器件性能较无垫常规器件改进很大。

GaAs-Al_xGa_(1-x)As双势垒结构中电子共振隧穿寿命

采用转移矩阵和数值计算相结合的方法求解含时Schrdinger方程,计算了电子在双势垒结构中的构建时间和隧穿寿命.结果表明:构建时间和隧穿寿命对于描述电子隧穿时间特性同等重要.通过研究隧穿时间对结构参数的依赖情况发现,隧穿寿命随阱宽和垒厚的增加而迅速增大.

基于共振隧穿二极管的太赫兹技术研究进展

共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode, RTD)是一种基于量子隧穿效应的半导体器件,同时具有非线性特性和负阻特性,通过改变偏置电压可以作为太赫兹源和太赫兹探测器,在未来6G技术中通信感知一体化方面具有优势。简要总结了基于RTD实现的器件的工作原理,对基于RTD实现的太赫兹源和太赫兹探测器、太赫兹通信系统以及太赫兹雷达系统等太赫兹技术的研究进展进行介绍,并对当前存在的技术挑战和未来的发展方向进行探讨。基于RTD的太赫兹技术凭借其突出的优势,将成为未来电子器件领域重要的发展方向。

不对称势垒对共振隧穿二极管I-V特性的影响

利用Airy函数和传输矩阵方法计算了不对称势垒厚度的InP基AlAs/InGaAs/AlAs DBS结构在偏压情况下的共振透射系数,并通过材料生长和器件工艺制作得到了共振隧穿二极管的直流I-V特性。在峰值电流密度为132kA/cm2下,获得了17.84的电流峰谷比。测试结果还表明不对称势垒厚度的RTD在偏压情况下,当电子从较薄势垒向较厚势垒穿透时,更容易获得高的电流峰谷比,反之可获得较大的负微分电阻电压区域。

不对称双势垒结构中的非共振磁隧穿现象

本文系统研究了不对称GaAs/AlAs双势垒共振隧穿结构中非共振磁隧穿谱在正反偏压方向上的特征差异,并且用渡越电子沿正反方向隧穿通过双势垒结构时在势阱中停留时间的不同合理解释了实验结果。

电子-声子相互作用非对称双势垒共振隧穿的影响(英文)

理论研究了非对称双势垒结构中光学声子发射率和光学声子辅助隧穿电流 .对Alx Ga1-x As/Ga As/Aly Ga1-y As结构作了数值计算 ,得到对声子辅助隧穿实验电流峰的一种新的理论上的合理辨认 .对宽量子阱理论上只有一个声子辅助峰 ,且接近阱内 LO声子的能量 .发现界面光学 ( IO)声子辅助隧穿是主要的 .

电子在双垒二极管中的共振隧穿

本文对双垒二极管中的电子隧穿作了数值分析。引入隧穿矩阵，建立了透射系数的公式；利用该公式，计算了隧道电流。此外，本文还分析了势垒结构对伏－安特性的影响。

不对称双势垒结构的共振隧穿现象

在PECVD系统中,用layer by layer的方法原位制备了a-SiNx/nc-Si/a-SiNx双势垒结构样品。AFM测量结果显示nc-Si晶粒密度约为1.2×1011cm-2,通过Raman散射谱计算出薄膜中的平均晶粒尺寸为6nm,nc-Si层的晶化比约46%。在低频时的电容-电压(C-V)测试过程中,观察到了与共振隧穿效应有关的电容峰,由于样品中的nc-Si颗粒尺寸均匀性不高,没有观察到分立的隧穿电容峰结构,只得到扩展的电容峰。

双势垒结构中的纯二维至二维共振隧穿模式

利用薄入射势垒和宽隔离层在双势垒结构中实现了纯净的二维(2D)至二维(2D)共振隧穿模式。通过比较系统的实验和理论研究,本文将详细阐述有关如何识别纯2D-to-2D共振隧穿模式,它与3D-to-2D模式不同的重要性质和如何计算2D-to-2D的共振隧穿电流等重要问题。由此揭示了结构维度对双势垒共振隧穿现象所起的重要作用。

双势垒结构中电子共振隧穿几率的研究

运用转移矩阵方法,研究双势垒量子阱中的共振隧穿现象,讨论了隧穿几率随势垒宽度、势垒高度以及势阱宽度的变化关系.结果表明当势垒宽度或势垒高度增加时,隧穿几率变小,且当势垒高度增加时共振峰向高能方向移动;势阱宽度增加时,隧穿几率也变小,且共振峰向低能方向移动.在保持势垒和势阱不变的情况下,随着入射能量的增加,共振峰向高能方向移动.

共振隧穿二极管

设计并研制出室温工作的共振隧穿二极管,室温电流峰谷比达到7.6:1,最高振荡频率为54GHz。本文对RTD的设计、研制过程、参数和特性测试进行了系统的分析和说明。

共振隧穿二极管(RTD)I-V特性的几个问题

对作者研制的 RTD进行了 I-V特性测量 ,并重点分析了 :(1 ) I-V特性的湿度效应 ;(2 )负阻区“表观正阻”现象 ;(3 )用负阻值估算开关时间。以上问题的分析对

共振隧穿二极管的压阻特性测试与研究

设计并搭建了检测共振隧穿二极管(RTD)压阻特性的实验系统,测试了RTD结构在不同应力状态下I-V特性曲线的漂移.实验结果表明RTD结构压阻特性的灵敏度大于1×10-8Pa-1.为了更精确地定量表达其压阻特性,研究了同一RTD结构I-V特性的一致性,得到相同环境条件下RTD电阻的最大相对漂移量小于3%,其中1%由测试仪器造成.

共振隧穿二极管的设计和研制

用分子束外延在半绝缘砷化镓上生长两垒一阱结构,制成RTD单管。经过材料生长设计、工艺设计和版图设计几方面的改进,测得最高振荡频率已达54GHz。

nc-Si∶H/c-Si量子点二极管中的共振隧穿特性分析

采用常规ＰＥＣＶＤ工艺，在Ｎ型单晶硅（ｃ－Ｓｉ）衬底上沉积薄层纳米Ｓｉ（ｎｃ－Ｓｉ）膜，并进而制备了ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ／ｃ－Ｓｉ量子点二极管．在１０～１００Ｋ温度范围内实验研究了该结构的σ－Ｖ和Ｉ－Ｖ特性．结果指出，当反向偏压为－７～－９Ｖ时，无论在σ－Ｖ还是在Ｉ－Ｖ特性曲线上都观测到了近乎等间距的量子化台阶，此起因于在ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ膜中具有无序排布且粒径大小不一的Ｓｉ微晶粒中，由于微晶粒中能级的量子化而导致的共振隧穿现象．如果进一步改进膜层生长工艺，以制备出具有趋于有序排布、尺寸均匀和粒径更小的Ｓｉ微晶粒的ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ膜，有可能实现更高温度范围内的共振隧穿．

基于共振隧穿二极管的GaAs基压力传感器研制

为了突破传统的机电转换效应的宏观物理局限,为更高灵敏度、更低功耗的微/纳机电压力传感器的设计提供理论、工艺及实验依据,首次设计并利用微机械控制孔技术加工制作了基于AlAs/InxGa1-xAs/GaAs共振隧穿二极管(RTD)的GaAs基薄膜压力传感器,实现了RTD工艺与微机械加工技术的工艺集成.测试结果表明:该压力传感器的线性灵敏度达到0.1mV/kPa.

共振隧穿二极管交流小信号模型的建立

建立了用于电路模拟的共振隧穿二极管交流小信号模型 ,并利用 PSPICE电路模拟软件着重模拟分析了其交流特性及其微带振荡器的特性 ,模拟结果与实验数据吻合得较好 。

“共振隧穿二极管与光敏异质结双板型晶体管的光电集成”项目通过市教委验收

由我校信息与通信工程学院副院长牛萍娟副教授承担的天津市高校科技发展基金项目“共振隧穿二极管与光敏异质结双板型晶体管的光电集成”于2005年8月2日通过了市教委组织的专家验收．

量子共振隧穿二极管的频率特性与分析

用 HP8 510 C网络分析仪测量了 Al As/In Ga As/Al As共振隧穿二极管的 S参数 ,通过实测曲线拟合提取器件等效电路参数 ,计算出所研制器件的阻性截止频率为 54GHz。